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介紹
寬光譜光源對許多光學(xué)系統(tǒng)都很重要，應(yīng)用范圍包括白光照明、分光計等。FRED中的顏色圖像分析，是通過計算每個像素的色度坐標(biāo)并在表面上顯示生成的RGB值來生成顏色分布。此外，F(xiàn)RED還可以顯示彩色色度圖，并在用戶移動光標(biāo)時指示每個像素的色度坐標(biāo)。在本案例中，將觀察兩個光學(xué)系統(tǒng)的彩色圖像。第一個系統(tǒng)包括一個分色的“冷光鏡”，將白光分為兩個波長段。第二個系統(tǒng)利用線偏振器和波片來顯示雙折射材料的波長依賴性。
案例
FRED中可以指定幾種膜層類型，例如采樣膜層，薄膜膜系，四分之一波長單層膜層，一般采樣膜層（入射角，波長和偏振相關(guān)），偏振片/波片膜層（瓊斯矩陣） 和腳本膜層。 在此案例中，使用Thin Film Layered Coating類型（圖1）創(chuàng)建冷鏡。
圖1.指定冷光鏡的膜層
在平面平行板的一個表面上涂上Cold Mirror膜層。用一個白光源照亮該板，該光源在400-700 nm內(nèi)平均加權(quán)采樣。光源位于拋物面鏡焦點(diǎn)的小體積內(nèi)。反射鏡反射的光是準(zhǔn)直的，并傳輸?shù)嚼涔忡R，冷光鏡相對于光束旋轉(zhuǎn)50°。放置兩個吸收面，收集冷光鏡反射和透射的光。
圖2.冷光鏡照明布局（左側(cè)）。反射和透射的彩色圖像（右）
圖3.冷光鏡反射和透射光的光譜分析。請注意，由于膜層是0度入射，0.55um為中心波長，所以在這個較大的入射角處反射較短的中心波長。
圖4.準(zhǔn)直白光束（左），透射光束（中）和反射光束（右）的彩色圖像
圖5.圖中十字線表示的光束反射（左）和透射（右）分量的平均色度坐標(biāo)。通過將分析面減少到一個像素并評估其彩色圖像來確定該值。
波片和線偏振片
在該系統(tǒng)中，相干的水平偏振白光由透鏡聚焦。波片放置在焦點(diǎn)之外，然后是垂直線偏振片（圖6）。準(zhǔn)直的水平偏振光不通過偏振片，然而，水平偏振光線的擴(kuò)展光束在每個角落處具有一些通過的垂直偏振分量。圖7顯示了沒有波片系統(tǒng)的輻照度。
圖6. 通過波片和線偏振片的光線追跡
圖7.忽略波片時垂直偏振片以外的輻照度分布。擴(kuò)展光束中光線的垂直偏振分量通過。
接下來，添加波片（0.00304 mm厚的由雙折射方解石制成）。方解石材料是使用FRED的Sampled Birefringent and/or Optically Active Material材料類型創(chuàng)建的。方解石的規(guī)格如圖8所示。
圖8.指定方解石的折射率
波片為通過的光的每個偏振分量提供一個差分相移。這種相移的波長依賴性意味著光束的每個顏色分量都會得到一個稍微不同的偏振調(diào)整。垂直偏振片再次濾除光的所有水平偏振分量。對于波片，偏振片以外的輻照度顯示出消光交叉圖案的減少。關(guān)于光分布的一個更有趣的觀點(diǎn)是它的彩色圖像，它顯示了一種彩虹色的分布。
圖 9.光通過雙折射波片和垂直線偏振片后的輻照度分布（左）和彩色圖像（右）。
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